FeCrAl基高温抗氧化陶瓷涂层抗热震性能的研究

采用陶瓷粘结相与Cr2O3制成料浆,在空气中1300℃下熔烧制备FeCrAl基高温抗氧化陶瓷涂层。研究了分散相Cr2O3的添加量和涂层厚度对试样抗热震性能的影响。结果表明:当Cr2O3的添加量为50%(质量分数,下同)、涂层厚度100μm和熔烧制度为1300℃×60min的条件下,涂层试样的抗热震次数可达16次(室温←→1200℃)。采用SEM、高温热膨胀仪等测试手段对涂层试样的组织结构及性能进行表征,揭示了涂层组织结构与抗热震性能之间的关系。     

锅炉受热面复合陶瓷涂层抗高温SO_2腐蚀性能

针对燃煤锅炉受热面存在的高温腐蚀问题,采用料浆法在20G钢材表面制备复合陶瓷涂层,烧结后的复合陶瓷涂层表面较为致密,涂层与基材具有良好的结合状态。对喷涂及未喷涂陶瓷涂层钢片在SO_2腐蚀气氛环境下的抗高温腐蚀性能进行试验,并采用热分析动力学方法对试验数据进行处理,结果表明,在400~500℃温度范围内,两种试样的腐蚀过程均符合一维扩散反应动力学模式,计算求得喷涂涂层钢片腐蚀反应活化能低于未喷涂涂层钢片,涂层具有较好的抗高温腐蚀性能。对腐蚀试验后试样的形貌、成分和物相分析结果显示,涂层在SO_2气氛下腐蚀后,表面生成K_2SO_4晶粒,但由于涂层较为致密,阻止了S的扩散,内部基本没有检测到K2SO4的存在。     

锅炉受热面复合陶瓷涂层抗高温SO2腐蚀性能

针对燃煤锅炉受热面存在的高温腐蚀问题,采用料浆法在20G钢材表面制备复合陶瓷涂层,烧结后的复合陶瓷涂层表面较为致密,涂层与基材具有良好的结合状态。对喷涂及未喷涂陶瓷涂层钢片在SO₂腐蚀气氛环境下的抗高温腐蚀性能进行试验,并采用热分析动力学方法对试验数据进行处理,结果表明,在400~500℃温度范围内,两种试样的腐蚀过程均符合一维扩散反应动力学模式,计算求得喷涂涂层钢片腐蚀反应活化能低于未喷涂涂层钢片,涂层具有较好的抗高温腐蚀性能。对腐蚀试验后试样的形貌、成分和物相分析结果显示,涂层在SO₂气氛下腐蚀后,表面生成K₂SO₄晶粒,但由于涂层较为致密,阻止了S的扩散,内部基本没有检测到K₂SO₄的存在。     

功能复合型防腐隔音降噪涂料研究

针对室内(动力机械)噪声源和隔音降噪需求,通过涂料树脂分子设计、吸声颜料复配和整个涂料配套体系优化,研制了功能复合型防腐隔音降噪涂料体系。此涂料体系具备防腐蚀、隔音、降噪等多种功能,各项性能检测结果表明:涂层具有优良的机械性能、耐盐雾腐蚀性能和施工性能。通过涂料配套厚度设计,厚度在25 mm以下,降噪系数可达到0.7及以上。     

燃煤电厂脱硫烟道聚脲防腐涂层设计与应用

根据燃煤电厂脱硫塔净烟道及旁路烟道腐蚀环境和技术参数的特点，进行了燃煤电厂脱硫烟道高温聚脲防腐涂层的设计，并提出了相关的设计要求。应用结果表明：当施工厚度为2．0mm时，该高温聚脲防护涂层外观平整，电火花通过率100％，附着力11．2MPa，在180℃环境下仍具备优异性能。     

料浆法制备FeCrAl合金基高温抗氧化MgO质陶瓷涂层

将陶瓷粘结料与重烧MgO制成料浆,采用喷涂工艺制备FeCrAl合金基高温(1200℃)抗氧化陶瓷涂层,系统地研究了重烧MgO含量对涂层抗氧能力的影响。结果表明:当重烧MgO的含量为30wt%、涂层厚度约为100μm,试样在空气中1200℃、360h抗氧化实验后,其氧化质量增加率约为合金基体的1/14。采用SEM、EPMA、XRD、热膨胀仪等测试手段对试样进行表征,揭示了涂层高温抗氧化能力与其组成及显微结构之间的关系。     

油水储罐内涂层抗腐蚀性能分析及优化

针对油田水含H_2S、CO_2且温度较高、储罐内壁腐蚀环境恶劣、罐体腐蚀严重的问题,分析了储罐内壁防腐涂料的性能要求。以河南油田双河联合水处理站某沉降罐为试验点,分析了目前使用的HY007聚氨酯涂料存在的问题,选择ACME环氧树脂涂料、双酚A环氧树脂涂料作为对照,对3种涂层的防腐切片进行了力学性能、耐介质性能测试,观察了涂层的微观形貌,分析了涂层的抗腐蚀机理。经过60 d的现场挂片测试,比较和优选出了耐蚀性能好、性能更稳定的ACME防腐涂料。     

磷酸锌/云铁灰环氧涂层防腐性能的研究

选用磷酸锌为主要防锈颜料,协同云母氧化铁灰,制备无溶剂型环氧防腐涂料.考察涂层的基本性能,并采用交流阻抗(EIS)测试技术,分析了颜料体积浓度(PVC)、活性稀释剂和防锈颜料质量比对涂层防腐性能的影响.实验结果表明:该涂料固含量高达98%以上,是环境友好型涂料;PVC小于12%时,涂层具有较好的防腐性能;PVC为8%,活性稀释剂添加量为2%,云铁灰与磷酸锌质量比为1:4时涂层的防腐性能最佳.在涂层浸泡一定时间后,磷酸锌能防止腐蚀的进一步发生,起到有效抑制腐蚀的作用.     

富锌铝防腐涂料的制备及防腐性能研究

为降低富锌涂料中锌粉含量,改善涂料的防腐性能,采用丙烯酸树脂-氨基树脂为基体,超细锌粉和铝粉为防腐填料,配制了富锌和富锌铝涂料。经中性盐雾试验2 500 h后观察其防腐性能差异,同时采用电化学极化曲线测试涂层的腐蚀电流和腐蚀电位变化,采用扫描电镜(SEM)分析腐蚀后涂层表面的微观形貌。研究表明:锌含量76%的富锌涂料防腐性能较差,而在91%的富锌涂料中添加1%~4%铝粉可以代替部分锌粉而起到更好的防腐效果。     

普碳钢用陶瓷基高温防护涂层制备及其性能表征

采用机械混合法制备了一种针对碳钢的新型Al2O3-MgO-TiO2-CaO体系陶瓷基高温防护涂料,1300℃下可在Q235B钢表面形成致密保护层,提高钢抗氧化烧损性能.结果表明,在涂料粒度48～75μm、涂层厚度0.5mm的条件下,涂层防护性能优良.涂层的防护温度范围为900～1300℃,1300℃时比原样可降低氧化烧损59.36%,防护寿命长于8h.涂层的应用将氧化层由经典的Fe2O3/Fe3O4/FeO三层结构转变为一层尖晶石结构,同时减薄了氧化层厚度,显著降低了Fe元素的高温扩散速率.     

深水管道防腐涂层耐热水浸泡试验设计及应用研究

某深水管道工程在进行补口防腐层热水浸泡试验中发现管道主体 3LPP防腐层脱落的情况，对主体防腐层和补口防腐层耐热水浸泡性能的要求及实验等进行失效分析。通过对 3种不同质量的主体防腐层分别取环状试样和片状试样开展了 7d、30 d和 100 d热水浸泡试验。结果表明：延长热水浸泡试验周期更容易发现涂层质量问题，片状试样较环状试样更容易出现脱落，质量良好的防腐层受试样形式和浸泡周期的影响较小。为了更好地保障海底管道涂层质量，基于标准比对和试验结论对海底管道主体防腐层提出了 100 d热水浸泡的指标要求。     

酸腐蚀条件下膨胀型防火涂料性能变化的研究

在酸性污染环境中,酸介质会腐蚀防火涂料,致使其防火性能下降。本文介绍了膨胀型防火涂料在盐酸溶液中浸泡不同时间后,其防火性能变化的规律。实验发现,经过酸腐蚀后,涂层的厚度有所减薄,涂层表面变得粗糙,且有开裂和破洞。受热后,炭层的内部气孔变大、不均匀,有胶结的现象。对表面涂层进行热重分析(TG/DTG)测试后发现,酸腐蚀后试样的热重曲线在低温阶段较平缓;在中温段失质量峰数量减少,峰形更加简单,最大失质量速率增加;在高温段,593℃附近的失质量峰随腐蚀时间的延长逐渐变平缓,最大失质量速率降低,而在674℃附近的失质量峰呈相反的趋势。酸腐蚀后,涂料试样的热动力学参数也发生了显著的变化。     

甲板涂料涂层对铝合金腐蚀性能影响

通过电化学实验方法研究甲板涂料涂层对5083铝合金腐蚀性能影响。分别测试5083铝合金裸板试样(A)、两种完整甲板涂料涂层试样(w)及其对应的人工破损甲板涂料涂层试样(x)的开路电位和交流阻抗谱。通过开路电位的测试,比较不同甲板涂料涂层体系对基材5083铝合金开路电位的影响及随时间的变化;通过交流阻抗谱的测试,比较不同甲板涂料涂层体系的涂层孔隙电阻和涂层电容随时间的变化情况。     

堇青石陶瓷表面Ca0.6Mg0.4Zr4(PO4)6涂层的显微结构及耐碱性

采用溶胶-凝胶法在致密堇青石陶瓷表面制备了Ca0.6Mg0.4Zr4(PO4)6(C0.6M04ZP)涂层,以提高堇青石陶瓷的高温耐碱腐蚀性.研究了溶胶pH值和黏度、浓度及涂覆次数等工艺条件对制备的C0.6M0.4ZP涂层的显微结构和耐碱腐蚀性能的影响.结果表明:工艺条件对涂层的显微结构有着重要影响,采用C0.6M0.4ZP的质量分数为25%～30%,黏度为30mPa·s左右的溶胶,经3次涂覆后可在堇青石陶瓷表面制备连续致密的C0.6M0.4ZP涂层,涂层与堇青石基体间结合良好.涂覆有致密的C0.6M0.4ZP涂层的堇青石陶瓷样品,在1 000℃,96h耐碱腐蚀实验表明其耐碱腐蚀性能得到显著提高.     

涂覆工艺对金属基陶瓷涂层高温抗氧化性能影响的研究

将陶瓷粘结料与Cr2O3或重烧MgO制成料浆,采用刷涂、浸渍和喷涂三种涂敷方法和高温熔烧工艺制备金属基Cr2O3或MgO质高温抗氧化陶瓷涂层。研究了三种涂敷方法、涂层厚度对涂层试样高温抗氧能力的影响规律。结果表明:当料浆组成、涂层厚度和熔烧制度相同条件下,采用喷涂工艺所制备的涂层试样具有最佳的抗氧化能力,且Cr2O3和MgO质陶瓷涂层在1200℃、30h的抗氧化能力分别是金属基体的约62倍和16倍。采用SEM对涂层的显微结构进行了表征,揭示涂覆工艺与涂层结构和抗氧化能力之间的关系。     

高质量薄层石墨烯改性环氧含锌涂层的腐蚀防护机理研究

制备了不同配比的高质量薄层石墨烯改性环氧含锌涂层，通过断面形貌表征、交流阻抗测试、吸水率测试等手段分析了不同涂层的腐蚀防护性能，对含锌涂层中应用高质量薄层石墨烯提高防腐性能的机理进行了深入研究，探讨了涂层内部的防腐机理演化过程以及物理阻隔和阴极防护作用对腐蚀防护性能的贡献比例。结果表明：在腐蚀防护过程中，高质量薄层石墨烯的引入能够显著提升环氧合锌涂层的物理阻隔性能。在本文优化的配比下，物理阻隔和阴极防护机理的贡献相当，且有先后次序地发挥作用。此外，石墨烯添加量太多或太少都不能达到最佳的防腐性能。在本研究的 0. 2%~10%范围内，当加入的高质量薄层石墨烯质量分数为 0. 5%时，涂层的综合腐蚀性能最优，在盐水的浸泡试验中提供的腐蚀防护期长达 125 d。     

316L不锈钢表面不同涂层的制备以及在超临界水中腐蚀特性研究

针对超临界水氧化过程中材料腐蚀严重的问题,采用等离子喷涂技术在316 L不锈钢上分别喷涂约0.2 mm的Al_2O_3,ZrO_2和TiO_2涂层以提高其耐腐蚀性。采用间歇式超临界水氧化反应釜研究了各涂层试样在500℃、25 MPa、氧浓度1000 mg×L-1条件下,连续腐蚀80 h的腐蚀特性。对各涂层试样的结合强度及腐蚀前后表面及截面的形貌、元素分布等进行了表征。结果表明,Al_2O_3、ZrO_2和TiO_2涂层的结合强度分别为26.639 N×mm-2、24.526 N×mm-2和40.607N×mm-2。经腐蚀实验后,Al_2O_3涂层表面呈沟壑状,出现较多的孔洞和缝隙,涂层几乎完全脱落;ZrO_2涂层表面原平整致密涂层受到破坏,呈现断裂及碎片化涂层形貌,涂层因腐蚀变薄,剩余厚度约为0.15 mm;TiO_2涂层表面相对比较致密,涂层厚度未发现明显降低,呈现较好的耐腐蚀性能。该研究结果为超临界水氧化过程中金属材料腐蚀防控方法提供一种新思路。     

还原氧化石墨烯对水性无机富锌涂料防腐性能的影响

为提高水性无机富锌涂层的防腐性能，以高模数硅酸钾溶液和氟碳乳液为成膜物质，片状锌粉为主要功能填料，并添加适量还原氧化石墨烯分散液作为辅助填料，制备了硅酸盐水性无机富锌涂料。采用物理性能测试、电化学测试、盐雾试验等测试方法，探究了还原氧化石墨烯添加量对涂层防腐性能的影响。结果表明：加入适量还原氧化石墨烯，可以增强水性无机富锌涂料的防腐性能，当涂料中还原氧化石墨烯分散液添加量达到6%时，涂层的力学性能及耐腐蚀性最佳，经过腐蚀后的主要腐蚀产物为Zn₅(OH)₈Cl₂和ZnO。     

输油管道用重防腐涂料适用性评价研究

针对某油田Ca~(2+)、Mg~(2+)含量高、含有硫化氢和二氧化碳以及在高温高压等恶劣腐蚀工况下输油管道的防腐要求,优选了12种市售高温防腐涂料,通过腐蚀工况模拟试验,对这些涂层进行了适用性评价研究。结果显示:参与测试的大部分涂层在80℃、高盐、酸性介质中的防护效果优异,其中1~#～6~#涂层的防腐效果较好,模拟试验后涂层的电化学阻抗明显高于其他涂层,能够对钢棒基材进行稳定有效的防护。12种测试涂层中,绝缘型漆酚钛重防腐漆的防腐性能优异,且涂层厚度要求低,表现出较高的性价比。     

ZW-10微结构陶瓷耐磨(自润滑)重防腐涂层的应用研究

ZW-10微结构陶瓷耐磨（自润滑）重防腐涂层，是以具有高度耐蚀性和耐温性的无机物结构二氧化硅（SiO2）与有机的环氧丙烷苯基醚相连接，形成的陶瓷粘接剂为成膜物质，陶瓷粉末作为填料的可在常温固化的双组分涂料。该涂层具有高耐磨性、优异的耐蚀性以及卓越的综合物理、机械性能。各项测试结果完全满足指标要求。着重探讨了成膜物质和填料以及涂层的结构与性能之间的关系。